变压吸附空分制氮机的气路控制系统的制作方法

本实用新型涉及制氮机领域，具体来说涉及变压吸附空分制氮机的气路控制系统，适用于氮气纯度要求高的变压吸附空分制氮机。

背景技术：

现在市场上制氮机使用广泛，主要在石化，能源，机械，实验室等行业。现在制氮机包括深冷空分制氮机、膜空分制氮机和变压吸附空分制氮机。后两种制氮机便于移动，使用方便。

变压吸附空分制氮机是以空气为原料，以碳分子筛作为吸附剂，运用变压吸附原理，利用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧分离的方法，通称PSA制氮。此法是七十年代迅速发展起来的一种新的制氮技术。与传统制氮法相比，它具有工艺流程简单、自动化程度高、产气快(15～30分钟)、能耗低，产品纯度可在较大范围内根据用户需要进行调节，操作维护方便、运行成本较低、装置适应性较强等特点，故在1000Nm3/h以下制氮设备中颇具竞争力，越来越得到中、小型氮气用户的欢迎，PSA制氮已成为中、小型氮气用户的首选方法。

在采用现有的变压吸附空分制氮机作为氮气提供源时，存在以下缺点：

在制氮机不需要在对外输出气体(用户机组待机)时，制氮机本身还在消耗空气。制氮机的系统越大，消耗的空气越多，浪费非常严重。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种变压吸附空分制氮机的气路控制系统，以解决用户机组待机时，制氮机还在全力运行，造成资源浪费的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

变压吸附空分制氮机的气路控制系统，其特征在于，包括待机气路和带有变压吸附过滤装置的制氮气路，所述制氮气路与待机气路之间通过并联连接，形成一总并联气路；所述总并联气路的输入端与空气源连接；制氮气路和待机气路的输入端上都设置有独立的控制阀；

所述总并联气路的输出端与一总输出管路连接，该总输出管路与并联在所述总输出管路上的用户机组连通；

所述变压吸附空分制氮机的气路控制系统还包括控制模块，所述总输出管路上设置有用以检测用户机组的用气量的传感器，传感器与控制模块连接，并将检测的信息传输给控制模块，控制模块与所述独立的控制阀连接，控制其开闭。

在本实用新型的优选实施例中，所述制氮气路和待机气路的输出端上都设置防止反向流动的单向阀。

在本实用新型的优选实施例中，所述待机气路上还设置有与用户机组待机时需要氮气量相匹配的空分过滤制氮膜。

在本实用新型的优选实施例中，所述空气源为空压机。

在本实用新型的优选实施例中，所述传感器为流量传感器。或者，所述传感器为压力传感器。

在本实用新型的优选实施例中，在制氮气路上设置有起稳压作用的氮气罐。

在本实用新型的优选实施例中，所述控制阀为变压吸附电磁阀。

本实用新型通过传感器得到信号，从而知道用户机组(耗氮设备)是待机状态还是工作状态，通过控制模块控制变压吸附电磁阀是否工作。当用户机组待机时，只需打开待机气路上的变压吸附电磁阀，关闭制氮气路的变压吸附电磁阀，就可以最大限度的降低空气消耗，空压机可以低负荷运行。延长空压机使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型可以有效降低空气消耗，使得空压机可以低负荷运行，节省资源。

本实用新型的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本实用新型。

参见图1，变压吸附空分制氮机包括空气源和制氮设备两大部分。空气源和制氮设备可以是分体式的，也可以使一体式的。空气源为空压机30。

在本实用新型中，气路控制系统包括一条待机气路20和带有变压吸附过滤装置16的制氮气路10，制氮气路10和待机气路20的输入端上都设置有独立的控制阀；在本实施例中，控制阀采用变压吸附电磁阀。依次标记为变压吸附电磁阀11、变压吸附电磁阀12；制氮气路10和待机气路20的输出端上都设置防止反向流动的单向阀15。在制氮气路上设置有起稳压作用的氮气罐13。

制氮气路10与待机气路20之间通过并联连接，形成一总并联气路；总并联气路的输入端与空气源30连接；总并联气路的输出端与一总输出管路40连接，该总输出管路与并联在所述总输出管路上的用户机组50连通；用户机组50可以是一台或者多台。

气路控制系统还包括控制模块(图中未标识)，总输出管路上设置有用以检测用户机组的用气量的流量传感器60(也可以选用其他类型的传感器，如压力传感器)，流量传感器60与控制模块连接，并将检测的信息传输给控制模块，独立的变压吸附电磁阀均与控制模块连接，根据传感器的信息，控制模块控制对应的变压吸附电磁阀开闭。

另外，需要指出的是，当用户机组待机时，在用户机组不需要氮气的情况中，待机气路可以输出空气。但是，在用户机组需要氮气的情况中，待机气路上需要设置有与用户机组待机时需要氮气量相匹配的空分过滤制氮膜14。

本实用新型通过传感器得到信号，从而知道用户机组(耗氮设备)是待机状态还是工作状态，通过控制模块控制变压吸附电磁阀是否工作。当用户机组待机时，只需打开待机气路上的变压吸附电磁阀，关闭制氮气路的变压吸附电磁阀，就可以最大限度的降低空气消耗，空压机可以低负荷运行。延长空压机使用寿命。

本实用新型的工作模式如下：

1、用户机组全部待机。此时，控制模块控制制氮气路上的变压吸附电磁阀11关闭，待机气路20上的变压吸附电磁阀12打开，流经待机气路的气体(空气或者经过过滤后剩下的氮气)通过总输出管路40进入用户机组50。在这种工况下，空压机只需低负荷运行就可以满足，避免了用户机组待机时，制氮机还在全力运行，造成资源浪费的问题。

2、用户机组工作。根据总输出管路40上的流量传感器60检测气流信号，并将该信号传输给控制模块，控制模块将变压吸附电磁阀11打开，变压吸附电磁阀12关闭，从而使用户机组获得氮气。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。